على الرغم من أن الصمامات البلاستيكية تُعتبر أحيانًا منتجًا متخصصًا - خيارًا مثاليًا لمن يصنعون أو يصممون أنابيب بلاستيكية للأنظمة الصناعية أو لمن يحتاجون إلى معدات فائقة النظافة - إلا أن افتراض عدم استخدام هذه الصمامات بشكل عام هو افتراضٌ قصير النظر. في الواقع، للصمامات البلاستيكية اليوم استخدامات واسعة، إذ أن تزايد أنواع المواد وحاجة المصممين المتميزين إليها يعني تزايدًا في استخدام هذه الأدوات متعددة الاستخدامات.
خصائص البلاستيك
تتميز صمامات البلاستيك الحراري بمزايا عديدة، منها مقاومة التآكل والمواد الكيميائية والاحتكاك، وجدران داخلية ناعمة، وخفة الوزن، وسهولة التركيب، وعمر افتراضي طويل، وانخفاض تكلفة دورة الحياة. وقد أدت هذه المزايا إلى انتشار واسع للصمامات البلاستيكية في التطبيقات التجارية والصناعية، مثل توزيع المياه، ومعالجة مياه الصرف الصحي، ومعالجة المعادن والمواد الكيميائية، والأغذية والأدوية، ومحطات الطاقة، ومصافي النفط، وغيرها.
يمكن تصنيع الصمامات البلاستيكية من مواد متنوعة تُستخدم في تكوينات متعددة. أكثر الصمامات البلاستيكية الحرارية شيوعًا هي تلك المصنوعة من بولي فينيل كلوريد (PVC)، وبولي فينيل كلوريد مكلور (CPVC)، والبولي بروبيلين (PP)، وبولي فينيل فلوريد (PVDF). عادةً ما تُربط صمامات PVC وCPVC بأنظمة الأنابيب عن طريق نهايات مقابس مثبتة بالأسمنت المذيب، أو نهايات ملولبة ذات حواف؛ بينما تتطلب صمامات PP وPVDF توصيل مكونات أنظمة الأنابيب، إما بتقنيات التسخين الحراري، أو اللحام التناكبي، أو الصهر الكهربائي.
تتفوق الصمامات البلاستيكية الحرارية في البيئات المسببة للتآكل، ولكنها مفيدة بنفس القدر في خدمات المياه العامة نظرًا لخلوها من الرصاص1، ومقاومتها لإزالة الزنك، وعدم صدأها. يجب اختبار أنظمة وصمامات الأنابيب المصنوعة من كلوريد البوليفينيل (PVC) وكلوريد متعدد الفينيل (CPVC) واعتمادها وفقًا لمعيار المؤسسة الوطنية للصرف الصحي (NSF) رقم 61 للتأثيرات الصحية، بما في ذلك متطلبات الرصاص المنخفضة للملحق G. يمكن اختيار المادة المناسبة للسوائل المسببة للتآكل من خلال مراجعة دليل مقاومة المواد الكيميائية الخاص بالشركة المصنعة وفهم تأثير درجة الحرارة على متانة المواد البلاستيكية.
على الرغم من أن قوة البولي بروبيلين أقل بنصف قوة كلٍّ من PVC وCPVC، إلا أنه يتميز بمقاومة كيميائية فائقة التنوع لعدم وجود مذيبات معروفة له. يُظهر البولي بروبيلين أداءً جيدًا في أحماض الأسيتيك المركزة والهيدروكسيدات، كما أنه مناسب للمحاليل الأخف لمعظم الأحماض والقلويات والأملاح والعديد من المواد الكيميائية العضوية.
يتوفر البولي بروبلين كمادة مصبوغة أو غير مصبوغة (طبيعية). يتحلل البولي بروبلين الطبيعي بشدة بفعل الأشعة فوق البنفسجية، لكن المركبات التي تحتوي على أكثر من 2.5% من تصبغ الكربون الأسود تتمتع بمقاومة كافية للأشعة فوق البنفسجية.
لأن اللدائن الحرارية حساسة لدرجة الحرارة، فإن معدل ضغط الصمام ينخفض مع ارتفاع درجة الحرارة. وتختلف المواد البلاستيكية باختلاف درجة الحرارة. قد لا تكون درجة حرارة السائل المصدر الوحيد للحرارة الذي يؤثر على معدل ضغط الصمامات البلاستيكية، إذ يجب أن يكون الحد الأقصى لدرجة الحرارة الخارجية جزءًا من اعتبارات التصميم. في بعض الحالات، قد يؤدي عدم تصميم الأنابيب لدرجة الحرارة الخارجية إلى ترهل مفرط بسبب نقص دعاماتها. تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى للبولي فينيل كلوريد (PVC) 140 درجة فهرنهايت؛ بينما تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى للبولي فينيل كلوريد (CPVC) 220 درجة فهرنهايت؛ بينما تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى للبولي بروبيلين 180 درجة فهرنهايت.
تتوفر صمامات الكرة، وصمامات عدم الرجوع، وصمامات الفراشة، وصمامات الحجاب الحاجز بجميع أنواع المواد البلاستيكية الحرارية المختلفة لأنظمة أنابيب الضغط من الجدول 80، والتي تتميز أيضًا بخيارات تقليم وملحقات متعددة. يُعد صمام الكرة القياسي عادةً تصميمًا اتحاديًا حقيقيًا لتسهيل إزالة جسم الصمام للصيانة دون أي خلل في توصيل الأنابيب. تتوفر صمامات عدم الرجوع المصنوعة من البلاستيك الحراري على شكل صمامات كروية، وصمامات تأرجحية، وصمامات على شكل حرف Y، وصمامات مخروطية. تتوافق صمامات الفراشة بسهولة مع الحواف المعدنية نظرًا لتوافقها مع فتحات البراغي ودوائرها والأبعاد الكلية لمعيار ANSI Class 150. يُعزز القطر الداخلي الأملس للأجزاء البلاستيكية الحرارية التحكم الدقيق في صمامات الحجاب الحاجز.
تُصنّع العديد من الشركات الأمريكية والأجنبية صمامات كروية من مادة PVC وCPVC بأحجام تتراوح بين نصف بوصة و6 بوصات، مزودة بوصلات مقبسية أو ملولبة أو ذات حواف. يتضمن تصميم الوصلة الحقيقي لصمامات الكرة المعاصرة صامولتين تُثبّتان على الجسم، مما يضغط الأختام المرنة بين الجسم والوصلات الطرفية. وقد حافظ بعض المصنّعين على نفس طول تركيب صمام الكرة وخيوط الصواميل لعقود، مما يُسهّل استبدال الصمامات القديمة دون الحاجة إلى تعديل الأنابيب المجاورة.
تركيب صمام الفراشة البلاستيكي سهل، إذ صُنعت هذه الصمامات على شكل رقاقة مزودة بأختام مطاطية مدمجة في هيكلها. لا تتطلب إضافة حشية. عند تثبيت صمام الفراشة البلاستيكي بين حافتين متزاوجتين، يجب التعامل مع عملية تثبيته بعناية، وذلك بزيادة عزم البرغي الموصى به على ثلاث مراحل. يتم ذلك لضمان إحكام متساوٍ على السطح، وتجنب أي ضغط ميكانيكي غير متساوٍ على الصمام.
وقت النشر: ٢٤ ديسمبر ٢٠١٩ 